激光雷达作为现代遥感与探测技术的重要组成部分,其空间扫描方法直接关系到系统的性能与应用范围。如果要选激光雷达的空间扫描,如何选?
一、机械扫描
机械扫描是激光雷达中最传统且广泛应用的扫描方式。它通过物理旋转或摆动激光雷达的发射与接收部件(如反射镜、棱镜或整个光学系统),实现对不同空间方向的扫描。此方法技术成熟,扫描范围广,但受限于机械部件的惯性、磨损及速度限制,可能影响扫描的精度与速度。
二、电学扫描
电学扫描利用电光效应、声光效应或压电效应等物理机制,通过电场或磁场控制光束的方向,实现快速且无机械运动的扫描。相较于机械扫描,电学扫描具有更高的扫描速度、更小的体积与重量,以及更低的维护需求。然而,其实现成本较高,且扫描角度范围可能受限。
三、二元光学扫描
二元光学扫描是基于微纳光学原理,利用二元光学件(如衍射光学元件)对光束进行相位或振幅调制,从而实现对光束方向的精确控制。这种方法结合了光学与微电子技术的优势,能够实现高精度、高速且紧凑的扫描系统。不过,二元光学元件的设计与制造较为复杂,且对波长敏感,限制了其在某些应用场景下的通用性。
四、非扫描成像体制简述
尽管非扫描成像体制(采用多元探测器)在减小设备体积、重量方面具有优势,但受限于国内多元传感器技术的获取难度,尤其是高质量面阵探测器的稀缺,目前在国内激光雷达领域,扫描工作体制仍是主流选择。
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